KR102113464B1

KR102113464B1 - 인입형 척

Info

Publication number: KR102113464B1
Application number: KR1020187020876A
Authority: KR
Inventors: 타미오 니시미야
Original assignee: 가부시키가이샤 기타가와 뎃꼬쇼
Priority date: 2016-02-08
Filing date: 2017-01-17
Publication date: 2020-05-21
Also published as: KR20180096749A; EP3401041B1; EP3401041A1; US10688567B2; TW201733715A; CN108602135A; US20190030617A1; EP3401041A4; JPWO2017138307A1; JP6687647B2; CN108602135B; TWI701093B; WO2017138307A1

Abstract

이동 보디가 축방향으로 동작 가능함에도 불구하고 덜컹거리지 않고, 파악 정밀도가 높아서 진동이나 채터를 억제한 선삭 가공이 가능하게 되는 인입형 척을 제공한다. 인입형 척(100)은 축방향의 후방측에 배치된 리어 보디(2)와 전방측에 배치된 이동 보디(3)로 이루어지는 보디(1)와, 보디(1)의 내에서 축방향으로 이동하는 플런저(8)와, 플런저(8)에 결합하고 쐐기 작용에 의해 이동 보디(3)에 형성된 슬롯(3a)에 의해 반경방향쪽으로 이동하는 마스터 조(6)를 구비하고, 이동 보디(3)가 리어 보디(2)에 대하여 상대적으로 축방향으로 이동한다. 리어 보디(2)에는 간격을 두고 설치된 좌면(2a)의 사이를 판용수철(11)이 가교 형상으로 배치되고, 각각의 좌면(2a)에 대하여 볼트(13)에 의해 판용수철(11)이 체결된다. 좌면(2a) 사이에서 판용수철(11)이 이동 보디(3)의 좌면(3b)에 대하여 볼트(16)에 의해 체결되어 있다.

Description

인입형 척

본 발명은 공작 기계에 사용하는 척에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 인입 기능을 갖는 척에 관한 것이다.

인입형 척에 있어서, 워크를 파지할 때에는 우선 조를 반경방향으로 워크에 가까이 가서 워크를 느슨하게 파지한다. 그리고, 조를 축방향으로 제한된 범위에서 이동시킨다. 이 사이에, 워크는 밀착 착좌에 확실하게 착좌한다. 그리고, 조를 반경방향으로 움직이게 하여 최종적으로 파지한다. 워크를 느슨하게 파지하는 이유는 워크에 경사가 있더라도 밀착 착좌에 접촉시킴으로써 정확하게 밀착시키기 위해서이다.

보디는 백플레이트를 통해서 스핀들에 고정된 리어 보디와 이동 보디로 분할되어 있고, 이동 보디는 플런저와 리어 보디의 가이드부에 의해 축방향으로 리어 보디에 대하여 상대 이동 가능하다. 조는 이동 보디측에 설치되어 있다. 리어 보디와 이동 보디는 스프링 용수철에 의해 연결되어 있고, 조가 워크에 접촉한 후에 플런저에 가하는 실린더 추력에 의해 스프링 용수철이 휨으로써 이동 보디는 축방향으로 인입되어, 스프링 용수철의 쿠션성에 의해 워크를 느슨하게 파지한다. 워크를 최종적으로 파지할 때에는 이동 보디를 더욱 인입하다. 예를 들면 특허문헌 1이나 특허문헌 2에는 이러한 구조의 인입형 척이 개시되어 있다.

미국 특허 제3460849호 공보 일본 특허공개 2003-1507호 공보

공지의 인입형 척에 있어서는, 리어 보디는 공작 기계의 스핀들에 고정되어 있지만, 이동 보디는 스프링 용수철에 떠받치어 리어 보디로부터 들뜬 상태로 되어 있다. 이동 보디는 플런저와 리어 보디의 가이드부에 의해, 척이 회전하는 회전축의 축방향으로 동작 가능하고 게다가 반경방향과 회전방향으로는 동작 불가능하게 가이딩되어 있다. 그러나, 이동 보디가 축방향으로 동작하기 위해서는 미소한 간극이 필요해서 결과적으로 이동 보디에는 덜컹거림이 발생한다. 이 덜컹거림에 의해 보디의 위치가 안정하지 않아서, 파악 정밀도에 악영향을 미치고 있다. 또한, 가공시의 진동이나 채터의 원인이 되고 있다.

이러한 상황을 감안하여, 본 발명은 이동 보디가 축방향으로 동작 가능함에도 불구하고 덜컹거리지 않아서 파악 정밀도가 높고 진동이나 채터를 억제한 선삭 가공이 가능하게 되는 인입형 척을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 축방향의 후방측에 배치된 리어 보디와 전방측에 배치된 이동 보디로 이루어지는 보디와, 상기 보디의 내에서 축방향으로 이동하는 플런저와, 상기 플런저의 이동에 의해 상기 이동 보디로 가이딩되어서 반경방향으로 이동하는 마스터 조를 구비하고, 상기 이동 보디가 상기 리어 보디에 대하여 상대적으로 축방향으로 이동하는 인입형 척으로서,

상기 리어 보디는 간격을 두고 설치된 제 1 좌면 사이를 판용수철이 가교 형상으로 배치되고, 각각의 좌면에 대하여 제 1 볼트에 의해 상기 판용수철이 체결되고 있고,

상기 이동 보디는 그 배면에 설치된 제 2 좌면에 대하여 상기 제 1 좌면 사이에서 제 2 볼트에 의해 상기 판용수철이 체결되어 있다.

본 발명에 의하면, 이동 보디가 축방향으로 이동 가능한 인입형 척임에도 불구하고, 이동 보디는 리어 보디에 대하여 회전축(C)의 회전방향이나 반경방향에서는 얇음은 영향을 미치지 않고 변위하기 어려운 판용수철에 의해 지지되어 있으므로, 축방향은 변위함에도 불구하고 그 밖의 방향은 강성 높게 고정되어 있어, 이동 보디가 덜컹거리지 않아서 고정밀도한 가공이 가능하게 된다. 또한, 보디 강성이 충분히 확보되어 가공에 의한 채터나 진동이 발생하지 않는다. 그리고, 이동 보디가 스핀들에 대하여 간접적으로 볼트 고정되어 있으므로 덜컹거리지 않는다.

도 1은 실시예 1의 척을 나타내고, 도 1A는 사시도이며, 도 1B는 단면도이다.
도 2는 리어 보디와 판용수철의 사시도이다.
도 3은 플런저와 마스터 조 및 조를 나타내고 있고, 도 3A가 사시도, 도 3B가 마스터 조(6)의 단면도이다.
도 4는 이동 보디와, 마스터 조와, 조와, 페이스 블록 및 지그를 나타내고 있고, 도 4A는 사시도이다. 또한, 도 4B는 이동 보디(3)의 배면도이다.
도 5는 워크를 파악했을 때의 상태를 나타내고 있고, 도 5A는 척(100)을 정면에서 본 도, 도 5B, 도 5C는 이동 보디(3)와 페이스 블록(7)의 일부 단면을 나타내고 있다.
도 6은 도 1에 있어서의 X-X 단면을 나타내고, 도 6A는 접동자(22)를 2개 설치했을 경우, 도 6B는 접동자(22)를 1개 설치했을 경우의 예를 나타내고 있다.
도 7은 판용수철 상태의 변위를 모식적으로 나타내고 있다. 도 7A는 무부하의 상태, 도 7B는 판용수철에 접동자가 접촉하고 있지 않은 상태, 도 7C는 판용수철에 접동자가 접촉한 상태이다.
도 8은 실시예 3의 척을 나타내는 도면이며, 도 8A는 사시도, 도 8B는 단면도, 도 8C는 이동 보디의 배면도, 도 8D는 조정자의 사시도이다.

실시예 1

도 1은 실시예 1의 3개의 조(4)를 갖는 척(100)을 나타내고 있고, 도 1A는 사시도이며, 도 1B는 단면도이다. 척(100)은 보디(1)의 전방(도면 중 우측방향)의 면에 반경방향으로 이동하는 3개의 조(4)를 구비하고 있다. 또한, 보디(1)의 전방의 면에는 지그(5)가 부착되어 있고, 지그(5)의 중앙은 워크가 접촉되는 밀착 착좌(5a)로 되어 있다. 보디(1)는 리어 보디(2)와 원통 형상의 이동 보디(3)로 이루어져 있다. 리어 보디(2)는 공작 기계의 스핀들에 의해 척(100)의 회전축(C)을 축심으로 해서 회전한다. 이동 보디(3)는 리어 보디(2)에 대하여 회전축(C)의 축방향 (이하, Z방향이라고 칭함)으로 이동 가능하게 되어 있다.

보디(1) 내로 Z방향으로 이동하는 플런저(8)가 삽입되고, 이동 보디(3)에는 반경방향으로 형성된 슬롯(3a)을 슬라이딩하는 마스터 조(6)가 설치되고, 플런저(8)와 마스터 조(6)가 쐐기 작용을 할 수 있도록 결합되어 있다. 리어 보디(2)와 이동 보디(3) 사이에는 판용수철(11)이 설치되어 있다. 양자의 고정에 대한 자세한 내용은 후술한다. 판용수철(11)을 사이에 두고 조(4)의 수와 동일한 모두 3개의 페이스 블록(7)이 볼트(13)(제 1 볼트)에 의해 리어 보디(2)에 체결되어 있다. 페이스 블록(7)은 이동 보디(3)를 관통하여 조(4)를 사이에 둔 위치에 돌출하여 있다. 그 돌출한 표면은 Z방향으로 수직한 기계 공작 상의 기준이 되는 기준면(7a)이다. 기준면(7a)에는 지그(5)를 장착하기 위한 볼트 구멍(7b)이 복수 개 형성되어 있다. 지그(5)는 볼트(14)에 의해 페이스 블록(7)의 기준면(7a)에 고정된다.

도 2는 리어 보디(2)와 판용수철(11)의 사시도이다. 리어 보디(2)는 링 형상이며, 등각도 간격을 두고 판용수철(11)을 부착하는 좌면(2a)(제 1 좌면)을 갖고 있다. 좌면(2a)에는 대소의 관통 구멍(2c, 2d)이 천공되어 있다. 관통 구멍(2d)은 좌면(2a)에 페이스 블록(7)을 고정하기 위해서 사용된다. 이웃하는 좌면(2a) 사이의 분지부(2e)는 후방(도면 중 좌측방향)을 향해서 움푹 들어가 있고, 분지부(2e) 상을 가교 형상으로 걸쳐서 이웃하는 좌면(2a)에 걸쳐진 판용수철(11)의 변형을 허용하는 공간을 이동 보디(3)와의 사이에서 형성하고 있다. 분지부(2e)의 중앙에는 홈(2b)이 형성되어 있다. 홈(2b)에는 그 길이방향으로 나사봉(21)이 설치되어 있다. 나사봉(21)은 도중에서 나사의 방향을 변경하고 있고, 일방측은 우나사, 타방측은 좌나사로 되어 있다. 또한, 리어 보디(2)의 외주측(P)으로부터 회전시키는 것이 가능하다. 나사봉(21)의 양측에는 접동자(22)가 나사 결합되어 있고, 나사봉(21)을 회전시킴으로써 서로 접근 또는 이간한다. 척(100)은 홈(2b)의 위치가 조(4)의 후방이며, 좌면(2a)의 위치가 페이스 블록(7)의 후방으로 되어 있다.

판용수철(11)은 링 형상을 갖고 있다. 대소 1개씩 관통 구멍(11c, 11d)이 반경방향으로 나란히 정렬된 상태이고, 등각도 간격으로 되어 있다. 또한, 그 사이에 1개의 관통 구멍(11a)이 등각도 간격으로 되어 있다. 관통 구멍(11c, 11d)은 관통 구멍(2c, 2d)에 대응하는 것이다. 관통 구멍(11a)은 이동 보디(3)를 판용수철(11)에 고정하기 위해서 사용된다.

도 3은 플런저(8)와 마스터 조(6) 및 조(4)를 나타내고 있고, 도 3A가 사시도, 도 3B가 마스터 조(6)의 단면도이다. 플런저(8)와 마스터 조(6)는 플런저(8)의 3개소의 웨지부(8a)에 대하여 3개의 마스터 조(6)의 쐐기 부재(6a)가 1개씩 결합한다. 웨지부(8a)는 역 T자형의 홈 형상을 하고 있고, 후방(도면 중 좌측방향)으로 갈수록 회전축(C)의 축심으로부터 멀어지도록 경사져 있다. 마스터 조(6)의 쐐기 부재(6a)는 웨지부(8a)로 들어가서 슬라이딩한다. 한편으로, 마스터 조(6)의 양편의 조 캐리어(6b)는 이동 보디(3)의 반경방향으로 형성된 슬롯(3a)을 슬라이딩한다. 이동 보디(3)에 대하여 상대적으로 플런저(8)를 후방으로 인입하면 쐐기 작용에 의해 마스터 조(6)는 이동 보디(3)에 의해 움직임이 규제되고, 슬롯(3a)에 의해 가이딩되어 반경 방향으로 이동한다. 조(4)는 마스터 조(6)에 1 대 1로 고정되어 워크를 파지한다.

마스터 조(6)의 배면에는 비관통 구멍(6c)이 천공되어 있다. 용수철(10)이 컨테이너(9)에 수용되고, 비관통 구멍(6c) 중에 수납되어 있다. 용수철(10)은 슬롯(3a) 중에서 마스터 조(6)를 전방(도면 중 우측방향)으로 누르는 바이어싱력을 발휘하여, 마스터 조(6)의 양편의 조 캐리어(6b)가 슬롯(3a)의 전방측의 벽면으로 압박된다. 정지 상태에 있는 척(100)의 회전 각도 위치에 따라 각 마스터 조(6)에 작용하는 중력이 상위한다. 한편으로, 마스터 조(6)와 슬롯(3a)의 슬라이딩 간극이 있다. 용수철(10)이 없는 상태에서는 각 마스터 조(6)는 척 중심에 대하여 서로 방향이 다른 중력을 받아서 슬라이딩 간극 내에서 각각이 중력 방향으로 쓰러진다. 용수철(10)은 조(4)가 워크를 유지하기 전의 단계에서, 마스터 조(6)를 슬롯(3a)에 압박함으로써 쓰러짐이 발생하지 않도록 하고 있다.

도 4는 이동 보디(3)와, 마스터 조(6)와, 조(4)와, 페이스 블록(7) 및 지그(5)를 나타내고 있고, 도 4A는 사시도이다. 또한, 도 4B는 이동 보디(3)의 배면도이다. 이동 보디(3)에 등각도 간격으로 조(4)의 수와 동일한 모두 3개의 관통 구멍(3c)이 형성되어 있고, 관통 구멍(3c)의 전방(도 4A에 있어서 우측방향)측의 벽면(3d)은 페이스 블록(7)의 외주면(7c)과의 사이에서 미소 간극을 두고 이동 보디(3)를 Z방향으로 슬라이딩 가능하게 하는 슬라이딩면으로 되어 있다. 페이스 블록(7)의 기준면(7a)에는 지그(5)를 부착하기 위한 볼트 구멍(7b)이 형성되어 있다. 또한, 중앙의 관통 구멍(7d)은 도시하지 않은 공작 기계 스핀들에 대하여 직접적으로 또는 스핀들에 고정된 백플레이트에 대하여 페이스 블록(7)을 고정하는 볼트(13)를 수용한다. Y자 형상의 지그(5)는 등각도 간격의 3개의 암(5b)과, 중앙에 밀착 착좌(5a)를 갖고 있다. 팔(5b)에는 관통 구멍(5c)이 복수 형성되어 있고, 볼트(14)에 의해 페이스 블록(7)의 기준면(7a)에 고정된다.

이동 보디(3)의 배면에는 등각도 간격으로 조(4)의 수와 동일한 모두 3개의 좌면(3b)(제 2 좌면)이 설치되어 있다(도 4A에서는 일부 단면으로서 1개만 나타냈음). 좌면(3b)은 마스터 조(6)의 배후이며, 리어 보디(2)의 좌면(2a)의 개수와 동일한 3개소에 설치된다(3개는 마스터 조(6)의 개수이기도 함). 좌면(3b)은 동 둘레 상의 다른 개소(3f)에 비하여 후방측(도 4A에 있어서 좌측 방향)으로 돌출하여 있다. 좌면(3b) 이외의 개소에서 평면 형상의 판용수철(11)이 간섭하지 않도록 하기 위해서이다. 좌면(3b)에는 판용수철(11)의 관통 구멍(11a)을 통해서 볼트(16)(제 2 볼트)가 체결되는 구멍(3e)이 형성되어 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 판용수철(11)은 관통 구멍(11a)의 위치에서, 상기 관통 구멍(11a)에 볼트(16)가 삽입되고, 이동 보디(3)의 좌면(3b)에 대하여 볼트(16)에 의해 체결되어 있다. 판용수철(11)은 관통 구멍(11a)의 양편 이웃에 있는 관통 구멍(11c, 11d)의 위치에서 관통 구멍(11d)에는 볼트(12)가 삽입되고, 또는 관통 구멍(11c)에는 볼트(13)가 삽입되고, 도시하지 않은 공작 기계의 스핀들 또는 리어 보디(2)의 좌면(2a)에 대하여 볼트(12) 또는 볼트(13)에 의해 체결되어 있다. 또한, 페이스 블록(7)이 좌면(2a)에 대하여 볼트(13)에 의해 체결되어 있다. 페이스 블록(7)은 도중에 요동하는 개소가 없고, 강구조에 의해 공작 기계의 스핀들에 접속되어 있기 때문에, 정밀도가 높은 기준면(7a)을 지그(5)에 대하여 제공할 수 있다.

그리고, 판용수철(11)은 링 형상이므로(도 2 참조), 리어 보디(2), 이동 보디(3), 리어 보디(2), 이동 보디(3)의 순번으로 원주방향으로 일주하는 원주 상에서 번갈아서 고정되도록 되어 있다. 이렇게, 간격을 두고 설치된 좌면(2a) 사이를 판용수철(11)이 가교 형상으로 배치되고, 각각의 좌면(2a)에 대하여 볼트(13)에 의해 판용수철(11)이 체결된다. 이웃하는 좌면(2a) 사이에서 판용수철(11)이 이동 보디(3)의 좌면(3b)에 대하여 볼트(16)에 의해 체결된다.

척(100)은 3개의 조(4)를 구비하고 있지만, 이동 보디(3)측의 판용수철(11)의 고정 개소는 조(4)의 수와 동일한 3개소에서 좋은 것으로 되고, 또한 판용수철(11)의 강도를 높일 수 있다. 예를 들면, 2개의 조(4)를 구비하는 척이면 판용수철(11)의 고정 개소는 2개소에서 있고, 4개의 조(4)를 구비하는 척이면 판용수철(11)의 체결 개소는 4개소에서 있다.

도 1을 참조해서 고정 상태를 설명하면, 우선 리어 보디(2)는 스핀들 또는 백플레이트에 대하여, 볼트(13)에 의해(페이스 블록(7)을 사이에 두고) 체결되어 있다. 판용수철(11)은 리어 보디(2)와 페이스 블록(7)에 끼워져 볼트(12)에 의해 체결되어 있다. 이동 보디(3)는 판용수철(11)에 볼트(16)에 의해 체결되어 있다. 따라서, 이동 보디(3)는 스핀들에 대하여 간접적으로 고정되어 있다. 판용수철(11)은 각 볼트(13, 12, 16)에 의해 체결된 상태이므로 회전축(C)의 둘레로 강성이 높고, Z방향으로만 탄성 변형해서 리어 보디(2)에 대하여 상대적으로 이동 보디(3)의 요동을 허용한다.

다음에, 척(100)의 동작의 설명을 행한다.

워크를 파지할 때에는 우선 워크를 밀착 착좌(5a)에 접촉시킨다. 실린더(17)를 구동시켜서 플런저(8)를 Z방향 후방으로 이동시킨다. 플런저(8)에는 마스터 조(6)가 웨지부(8a)를 통해서 접속되어 있어서, 플런저(8)의 Z방향 후방 이동은 마스터 조(6)에 가해진다.

플런저(8)의 Z방향 후방 이동이 더욱 진행되면, 웨지부(8a)의 쐐기 작용에 의해 마스터 조(6)가 회전축(C)의 축심을 향해서 반경방향으로 이동해서 워크에 접촉한다. 판용수철(11)의 탄성에 의해 워크는 느슨하게 파지되어 있지만, 판용수철(11)은 회전축(C)의 회전에 대해서는 강성이 높아서 Z방향으로만 이동 보디(3)의 요동을 허용하는 것이기 때문에, 파악 정밀도는 높은 상태로 유지되어 있다.

판용수철(11)은 더욱 변위되지만, 왜곡 변형은 Z방향만이다. 밀착 착좌(5a)에 대하여 접촉한 워크는 조(4)에 의해 밀착 착좌(5a)에 압박되고, 판용수철(11)의 탄성에 의해 워크에 가령 경사가 있다고 해도 밀착 착좌(5a)에 대하여 밀착한다. 그리고, 더욱 조(4)의 파악력을 높여서 최종적으로 파지한다. 이때, 플런저(8)를 후방으로 이동하고자 하면 실린더(17)의 추력(F)을 더욱 가하면, 마스터 조(6)가 플런저(8)에 의해 인입하여 이동 보디(3)의 좌면(3b)은 Z방향으로 변위한다. 이것에 의해 판용수철(11)에 굽힘이 가해지지만, 판용수철(11)은 얇으므로 축방향으로는 강성이 낮아서 휘기 쉽다. 그러나, 회전축(C)의 회전 방향이나 반경 방향에서는 얇음은 영향을 미치지 않아서 변위하기 어렵다. 따라서, 축방향은 변위 함에도 불구하고 그 밖의 방향은 강성이 높아서 고정되어 있다.

도 5는 워크를 접촉한 후 더욱 플런저(8)를 Z방향 후방으로 더 이동시키고, 워크를 최종적으로 파악시켰을 때의 상태를 나타내고 있고, 도 5A는 척(100)을 정면에서 본 도면(워크(W)는 단면으로서 있음)이고, 도 5B, 도 5C는 이동 보디(3)와 페이스 블록(7)의 일부 단면을 나타내고 있다. 또한, 도 5B, 도 5C에 있어서는 이동 보디(3)와 페이스 블록(7) 사이에 형성된 극소 간극(s)을 극단적으로 크게 그려서 이동 보디(3)와 페이스 블록(7)의 움직임을 이해하기 쉽게 하고 있다. 페이스 블록(7)은 이동 보디(3)의 표면측에 형성된 관통 구멍(3c)의 벽면(3d)을 슬라이딩한다. 이 슬라이딩은 이동 보디(3)를 축방향으로 동작 가능하게 하는 한편으로 다른 방향으로 이동하는 것을 규제한다. 이동 보디(3)의 벽면(3d)과 페이스 블록(7)의 외주면(7c) 사이의 극소 간극(s)에 관해서는 조(4)가 워크를 파악하면 이동 보디(3)의 슬롯(3a)에 마스터 조(6)로부터 모멘트 하중이 가해져서, 이동 보디(3)의 관통 구멍(3c)이 반경방향 외방으로 탄성 변형함으로써 페이스 블록(7)과 접촉한다(도 5A). 주위 3개소의 페이스 블록(7)에서 접촉이 일어나고, 이동 보디는 페이스 블록(7)에 고정된다. 또한, 도 1에 나타낸 바와 같이, 3개소의 페이스 블록(7)의 기준면(7a)에 대하여 3개의 암(5b)을 갖는 지그(5)를 고정함으로써, 페이스 블록(7)의 강성이 보다 향상되는 작용도 기대할 수 있다.

또한, 실시예에서는 웨지부(8a)의 쐐기 작용에 의해 마스터 조(6)를 이동시키는 척을 나타냈지만, 다른 형태로 마스터 조를 이동시키는 척에도 적용할 수 있다. 예를 들면, 일본 특허공개 평 6-277910호에 나타내는 바와 같은 레버식 척에 대해서도 적용 가능하다.

또한, 마스터 조(6)가 직접 플런저(8)와 결합하지 않고, 플런저(8)와의 사이에 다른 부재, 예를 들면 쐐기 형상의 증력 기구 등을 통해서 마스터 조(6)를 구동시키는 타입의 척에 대해서도 마찬가지로 적용 가능하다.

실시예 2

실시예 1의 설명에 있어서는 접동자(22)는 실시예의 설명으로서 필수적이지 않으므로, 접동자(22)와 판용수철(11)의 관계를 설명하지 않았다. 실시예 2로서, 접동자(22)에 의해 판용수철(11)의 용수철 정수를 임의로 변화시켜서 이용하는 예를 설명한다.

도 6은 도 1에 있어서의 X-X 단면을 나타내는 것이다. X-X 단면은 홈(2b)을 따라 절단하고 리어 보디(2)의 외주측에서 본 도면이다. 도 6A는 접동자(22)를 2개 설치했을 경우, 도 6B는 접동자(22)를 1개 설치했을 경우의 예를 나타내고 있다.

도 6A에 있어서, 홈(2b)에는 그 길이방향으로 나사봉(21)이 설치되어 있다. 나사봉(21)은 도중에 나사의 방향이 변경되어 있고, 일방측은 우나사, 타방측은 좌나사로 되어 있다. 나사봉(21)의 양측에는 접동자(22)가 나사 결합되어 있고, 우나사 나사봉(21)에는 우나사의 접동자(22)가, 좌나사 나사봉(21)에는 좌나사의 접동자(22)가 각기 나사 결합되어 있다. 나사봉(21)을 회전시킴으로써 접동자(22)는 서로 접근 또는 이간한다.

판용수철(11)은 이웃하는 좌면(2a) 사이에서 1개의 좌면(3b)으로부터의 하중을 지지하고 있다. 실린더(17)의 추력(F)에 의해 이동 보디(3)를 Z방향으로 이동시키는 힘이 가해지면, 판용수철(11)은 분지부(2e)의 공간 내로 변형한다. 판용수철(11)이 Z방향으로 변위하면, 판용수철(11)은 접동자(22)에 접촉한다. 판용수철(11)과 접동자(22) 사이는 무부하 상태 시에는 0.01∼0.2mm 정도의 간극이 형성되어 있다. 나사봉(21)을 회전시킴으로써 접동자(22)를 서로 접근 또는 이간하는 것에 의해 판용수철(11)이 접동자(22)에 접촉했을 때의 용수철 정수를 임의로 변화시킬 수 있다. 또한, 접동자(22)의 배면측은 리어 보디(2)에 접촉하고, 판용수철(11)로부터의 압축력을 리어 보디(2)로 이동하도록 하고 있다.

도 7은 판용수철(11)의 상태 변위를 모식적으로 나타내고 있다. 도 7A는 무부하의 상태, 도 7B는 판용수철(11)에 접동자(22)가 접촉하고 있지 않은 상태, 도 7C는 판용수철(11)에 접동자(22)가 접촉한 상태이다. 사용 방법의 일례를 나타내면, 우선 워크를 밀착 착좌(5a)에 접촉시킬 때에, 도 7B에 나타내지는 상태를 이용한다. 판용수철(11)은 좌면(2a)과 좌면(2a) 사이의 거리의 전장을 이용해서 항력을 발휘한다. 조(4)가 더욱 파지력을 강화하면, 이웃하는 좌면(2a) 사이를 가교 형상으로 배치된 판용수철(11)이 변형하는 과정에서 판용수철(11)은 접동자(22)에 접촉한다. 접동자(22)는 그 배면을 리어 보디(2)가 백업하고 있기 때문에, 판용수철(11)이 변형하는 길이가 짧게 변경된다. 접동자(22)와 접동자(22) 사이가 짧게 변경된 거리를 이용해서 항력을 발휘한다.

용수철 정수를 작게 하면 동일한 실린더(17)의 추력에 있어서도 이동 보디(3)가 Z방향으로 이동하는 거리가 커진다. 그러면 조(4)가 워크를 밀착 착좌(5a)에 압박하는 힘은 커진다. 용수철 정수를 크게 하면 압박력은 작아진다. 압박력을 크게 하면 워크를 확실히 고정할 수 있다. 압박력을 작게 하면 워크 왜곡를 억제할 수 있다. 워크의 가공에 따라서 조정한다.

도 6으로 되돌아가서, 도 6B에 있어서 나사봉(21)은 도 6A의 절반 정도의 길이로 있고, 도중에 나사의 방향을 변경하지 않고, 1개의 나사봉(21)이 나사 결합되어 있다. 나사봉(21)이 회전됨으로써 접동자(22)는 좌면(3b)에 대하여 접근 또는 이간한다.

나사봉(21)을 회전시킴으로써 접동자(22)가 좌면(3b)에 대하여 접근 또는 이간하기 때문에, 접동자(22)와 좌면(2a) 사이에 있는 판용수철(11)의 길이가 변화된다. 이 결과, 도 7에 있어서 나타낸 원리에 준거하여, 판용수철(11)이 접동자(22)에 접촉했을 때의 용수철 정수를 임의로 변화시키는 것이 가능하고, 또한 접동자(22)의 위치에 의해 압박력의 조정이 가능하다.

실시예 3

도 8에 실시예 3의 척(300)을 나타낸다. 실시예 1, 2와 같은 구성에 대해서는 동일한 인용 부호가 붙여져 있다. 실시예 2에 있어서는, 나사봉(21)을 리어 보디(2)의 외주면으로부터 회전시킴으로써 접동자(22)의 위치를 변경해서 판용수철(11)의 용수철 정수를 변화시켰다. 실시예 3에서는 이동 보디(3)의 전면측(도 8A의 우측)으로부터 조정자(51)를 조작함으로써, 접동자(51b)의 위치를 변경해서 용수철 정수를 변화시킨다.

도 8A에 있어서, 이동 보디(3)의 전면측에 등각도 간격으로 형성된 복수(실시예에서는 3개)의 메인터넌스 구멍(56)이 형서되어 있다. 메인터넌스 구멍(56)은 통상은 밀봉 볼트(52)가 조정자(51)의 암나사 구멍(51d)에 나사 결합되어 있어 밀봉되어 있는 상태이다. 도 8B에 있어서, 메인터넌스 구멍(56)으로부터 밀봉 볼트(52)를 인출하면, 조정자(51)의 조작단(51a)이 나타난다. 밀봉 볼트(52)는 절삭분의 침입을 막는 것이다. 조작단(51a)은 육각 렌치(55)를 수용하는 암홈(雄構)이며, 이동 보디(3)와 판용수철(11) 사이에 존재하는 조정자(51)를 회전 조작할 수 있다. 암나사 구멍(51d)은 조작단(51a)의 안쪽측에 형성되어 있다. 조정자(51)는 이동 보디(3)를 관통해서 판용수철(11)에 정면으로 마주하고 있다. 조정자(51)는 도 8D에 나타낸 바와 같이, 판용수철(11)에 정면으로 마주하는 측에 접동자(51b)를 갖고 있고, 판용수철(11)이 변형하는 과정에서 접동자(51b)가 판용수철(11)에 접촉한다. 이동 보디(3)측에는 접동자(51b)가 요동하기 위한 리세스(53a)가 형성되어 있다. 조정자(51)를 회전 조작하면, 접동자(51b)가 판용수철(11)에 접촉하는 위치가 변경되어 판용수철(11)의 용수철 정수를 변화시킬 수 있다. 또한, 접동자(51b)의 배면측은 이동 보디(3)에 접촉하고, 판용수철(11)로부터의 압박력을 이동 보디(3)로 이동하도록 하고 있다.

조정자(51)의 회전 각도가 이산적으로 변경하기 쉽도록, 리세스(53a)측에는 등각도 간격으로 래칭 노치(53b)가 형성되고, 조정자(51)에는 래칭 노치(53b)에 대하여 탄성적으로 진퇴하는 클로(51c)가 설치되어 있다. 그리고, 육각 렌치(55)를 사용해서 조정자(51)의 회전 각도를 조정한 후에 밀봉 볼트(52)를 조임으로써, 조정자(51)의 고정을 행할 수 있다. 또한, 상술한 실시예에서는 밀봉 볼트(52)를 조임으로써 조정자(51)의 고정을 행하고 있지만, 조정자(51)를 고정하는 것 외의 실시예로서, 이동 보디(3)의 측면으로부터 조정자(51)의 측면에 이르는 암나사 구멍을 형성하고, 상기 암나사 구멍에 볼트를 나사 박음함으로써 고정해도 좋다.

실시예 3에 의하면, 대부분의 공작 기계에 있어서 노출하는 경우가 많은 이동 보디(3)의 전면측으로부터 접동자(51b)의 위치를 변경해서 판용수철(11)의 용수철 정수를 변화시킬 수 있다고 하는 효과가 있다. 또한, 실시예 2와 같이 리어 보디(2)에 나사봉(21)과 접동자(22)를 설치하는 것보다 부품 점수를 적게 할 수 있어서, 비용을 낮출 수 있다고 하는 효과도 있다.

1: 보디
2: 리어 보디
3: 이동 보디
4: 조
5: 지그
6: 마스터 조
7: 페이스 블록
8: 플런저
9: 컨테이너
10: 용수철
11: 판용수철
12, 13, 14, 16: 볼트
17: 실린더
21: 나사봉
22, 51b: 접동자
51: 조정자
100, 300: 척

Claims

축방향의 후방측에 배치된 리어 보디와 전방측에 배치된 이동 보디로 이루어지는 보디와, 상기 보디의 내에서 축방향으로 이동하는 플런저와, 상기 플런저의 이동에 의해 상기 이동 보디로 가이딩되어서 반경방향으로 이동하는 마스터 조를 구비하고, 상기 이동 보디가 상기 리어 보디에 대하여 상대적으로 축방향으로 이동하는 인입형 척으로서,
상기 리어 보디는 간격을 두고 형성된 제 1 좌면을 갖고, 판용수철이 2개의 이웃하는 제 1 좌면 사이에 가교 형상으로 걸쳐서 배치되고, 각각의 제 1 좌면에 대하여 제 1 볼트에 의해 상기 판용수철이 체결되어 있고,
상기 이동 보디는 상기 리어 보디의 제 1 좌면과 대향하는 면에 형성된 제 2 좌면을 갖고, 상기 제 2 좌면은, 상기 제 1 좌면 사이에서 제 2 볼트에 의해 상기 판용수철이 체결되어 있는 것을 특징으로 하는 인입형 척.
제 1 항에 있어서,
상기 리어 보디는 상기 제 1 좌면을 등각도 간격으로 갖고 있고,
상기 이동 보디는 상기 제 2 좌면을 상기 제 1 좌면과 동일한 수만큼 갖고 있고,
또한, 상기 판용수철은 링 형상을 하고 있고, 상기 판용수철을 일주하는 원주 상에 있어서 상기 제 1 좌면과 상기 제 2 좌면에 대하여 상기 판용수철이 번갈아서 제 1 볼트 또는 제 2 볼트에 의해 체결되어 있는 것을 특징으로 하는 인입형 척.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 이동 보디에 형성된 관통 구멍을 통해서 기계 공작 상의 기준이 되는 기준면을 상기 이동 보디의 전방측으로 돌출시키는 페이스 블록이 상기 제 1 볼트에 의해 상기 제 1 좌면에 대하여 체결되어 있고,
상기 페이스 블록과 상기 이동 보디의 관통 구멍의 측면은 상기 이동 보디가 축방향으로 슬라이딩 가능한 것을 특징으로 하는 인입형 척.
제 1 항에 있어서,
이웃하는 제 1 좌면 사이에 가교 형상으로 걸쳐서 배치된 판용수철에 대하여, 판용수철이 변형하는 과정에서 접촉하고 변형하는 길이를 변경하는 접동자를 갖고, 상기 접동자는 가교 형상으로 배치된 판용수철의 길이 범위에서 상기 판용수철과 상기 리어 보디 사이에서 위치가 변경 가능한 것을 특징으로 하는 인입형 척.
제 1 항에 있어서,
이웃하는 제 1 좌면 사이에 가교 형상으로 걸쳐서 배치된 판용수철에 대하여, 판용수철이 변형하는 과정에서 접촉하고 변형하는 길이를 변경하는 접동자를 갖고, 상기 접동자는 가교 형상으로 배치된 판용수철의 길이 범위에서 상기 판용수철과 상기 이동 보디 사이에서 위치가 변경 가능한 것을 특징으로 하는 인입형 척.
제 5 항에 있어서,
상기 이동 보디의 전면측에는 메인터넌스 구멍이 개구하여 있고, 상기 메인터넌스 구멍을 통해서 상기 접동자의 위치 변경이 가능한 것을 특징으로 하는 인입형 척.
제 6 항에 있어서,
상기 메인터넌스 구멍이 밀봉 볼트에 의해 통상은 폐쇄되어 있고, 상기 밀봉 볼트를 제거하면 상기 메인터넌스 구멍을 통해서 상기 접동자의 위치 변경이 가능한 것을 특징으로 하는 인입형 척.